Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Enthärten von Leitungswasser | Calcium-Ionenlösung im Kationenaustauscher | Vorbereitung: Ein langes Reaktionsrohr mit Ansatz und Einwegehahn wird mit etwas Glaswolle und Kationenaustauscherharz gefüllt und senkrecht eingespannt. Man lässt die Füllung mit dest. Wasser 24 h quellen, tauscht das Wasser gegen Salzsäure aus, die man 20 min lang einwirken und danach auslaufen lässt. Mehrere Male wird mit dest. Wasser gespült. Man gibt Leitungswasser in 4 Reagenzgläser. 4 andere Rggl. befüllt man mit Leitungswasser, was den Ionenaustauscher durchlaufen hat (ein Tropfen pro sec). Dann testet man mit Ammoniumoxalat-Lösung auf Calcium, mit Bariumchlorid-Lösung auf Sulfat, mit Universalindikator auf den pH-Wert und mit Seifenlösung auf Schaumbildung. Die rohen und die enthärteten Wasserproben werden jeweils in ihren Reaktionen verglichen. | Lehrer-/ Schülerversuch | di-Ammoniumoxalat-Hydrat, Bariumchlorid-Lösung (wässrig (w: 3-25%)), Salzsäure (w=____% (10-25%)) |
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Entfernung von Tensiden mit Adsorberharzen | Modellversuch zur Abwasserbehandlung | Man befüllt zwei Standzylinder mit Wasser und fügt etwas Tensid hinzu. Die eine Portion wird in ein Becherglas umgefüllt, mit Adsorberharz gemäß Anleitung versetzt, eine Stunde lang mit Magnetrührer gerührt und anschließend filtriert. Man vergleicht die Schaumbildung in beiden Flüssigkeiten. Zur Rückgewinnung des Tensids nimmt man das Harz wie angegeben mit Methanol auf, erwärmt im siedenden Wasserbad 30 sec lang und filtriert die Methanol-Lösung ab. Der Vorgang wird weitere drei Mal durchgeführt. Anschließend vereinigt man die gesammelten Filtrate und stellt sie im Abzug in das siedende Wasserbad um sie bis auf einen kleinen Rest einzuengen. Dieser Rest wird dann wie beschrieben mit Wasser verdünnt und geschüttelt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Methanol, Amberlite XAD-4 |
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Entfernung von Phosphaten aus Abwässern mit Fe-Salzen | Modellversuch zur Abwasserreinigung | Vorbereitend setzt man die Phosphat-Lösung sowie die Lösungen der angegebenen Fällungsreagenzien an. Reagenzglasversuch: Man legt jeweils 2ml Phosphat-Lösung vor und fügt jeweils eine der Fällungsreagenzien-Lösungen hinzu. | Lehrer-/ Schülerversuch | tri-Natriumphosphat-12-Hydrat, Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Calciumchlorid (getrocknet), Aluminiumsulfat-Hydrat |
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Entfernung von Kristallwasser bei Kupfervitriol | Kupfersulfat als Energiespeicher | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat wird durch Erhitzen entwässert. Wasserfreies weißes Kupfersulfat reagiert mit Wasser deutlich exotherm. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Kupfer(II)-sulfat (wasserfrei) |
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Entfärbung einer Braunsteinsuspension | Reduktion von Mangan(IV)-oxid mittels Natriumsulfit | Reagenzglasversuch: Eine Mangandioxid-Suspension wird mit verd. Schwefelsäure angesäuert. Man gibt eine Natriumsulfit-Lösung hinzu, bis sich der Braunstein vollständig aufgelöst hat. | Lehrer-/ Schülerversuch | Mangan(IV)-oxid, Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)) |
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Entfärben von Cola | Adsorption von Zuckercouleur an Aktivkohle | Gemäß Anleitung wird etwas Cola mit Aktivkohlepulver im Rggl. vermischt und 2min lang über der Sparflamme des Gasbrenners erhitzt. Anschließend filtriert man das Gemisch. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Enfleurage - ein historisches Verfahren | Duftstoffgewinnung mittels Vaseline, Fetten oder Ölen | Auf Trägerplatten wird eine dünne Schicht Vaseline (alternativ: Schmalz oder Pflanzenfett) aufgetragen. Die Oberfläche wird mit einer Gabel aufgeraut und mit Blüten von Jasmin bestreut bzw. mit Tuberose-Blüten belegt. Alternativ kann man kleine Kruken mit Vaseline oder Fett ausstreichen und über eine einzelne Blüte stülpen, die auf dem Dosendeckel liegt. Das Pflanzenmaterial wird über eine Woche täglich gegen frisches ausgetauscht. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Energieumsatz bei der Reaktion Zink // Kupfersulfat-Lösung | Exothermie einer Redoxreaktion | Man taucht gemäß Beschreibung ein Digitalthermometer mit 0,1°C-Teilung in eine Kupfer(II)-sulfat-Lösung. Dann setzt man das Zinkpulver hinzu und rührt ständig um. Dabei wird die Temperaturveränderung im 15 sec-Abstand über 5 min gemessen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Zink (Pulver, nicht stabilisiert) |
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Energie mit Wodka und Korn | Bau und Betrieb einer Ethanol/Luft-Brennstoffzelle | Gemäß Anleitung werden zwei Bechergläser mit verdünnter Natron- oder Kalilauge gefüllt und mit einem laugegetränkten Filterpapierstreifen als Ionenbrücke verbunden. Man taucht zwei saubere Platinelektroden ein und verschaltet sie mit einem Messverstärker, der den Betrieb eines kleinen Motors ermöglicht. In eines der Bechergläser gibt man nun tropfenweise Wodka oder Korn (als Ethanol-Lösung). | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (konz. w= 32%), Kalilauge (konz. w=40%) |
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Energie in Stoffen - energiearm | Löschversuche mit brennendem Papier | Gemäß Beschreibung wird in einem Glas aus Essig und Backpulver Kohlendioxid freigesetzt. In dieses taucht man einen kleinen brennenden Papierstreifen. Auch durch Überschütten mit trockenem Sand und Benetzen mit Wasser wird jeweils ein brennender Papierstreifen gelöscht. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Energie aus Zuckerrüben | Herstellung von "Biowasserstoff" | In einem Schraubdeckelglas vermengt man gemäß Anleitung getrocknete Zuckerrübenschnitzel mit Gartenerde und Kalk (1:1:1). Dieser "Bioreaktor" wird mittels Schlauchleitung über einen Dreiwegehahn mit einer 50ml-Spritze und mit einer Brennstoffzelle verbunden. Man lässt die Reaktion bei Raumtemperatur 36 Std. lang laufen (alternativ: im Wärmebad oder -schrank 45 °C 18 Std. lang) und fängt die entstehenden Gase in der Spritze auf. Mit der zweiten Gasportion (die erste wird verworfen) führt man eine gaschromatische Analyse durch und leitet sie und die Brennstoffzelle. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoff (freies Gas) |
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Energie aus Zucker | Oxidation von Zucker mit Permanganat | Man bereitet eine Kaliumpermanganat-Löung und versetzt sie mit etwas Schwefelsäure. Diese Mischung gibt man in einem Kolben zu einer kräftigen Portion Zucker. Die Temperatur im Kolben wird kontrolliert, das entstehende Gas über einen Stopfen mit gewinkeltem Glasrohr ausgeleitet und einer Waschflasche mit Kalkwasser zugeführt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kaliumpermanganat, Schwefelsäure (konz. w: >15%) |
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Endotherme und exotherme Reaktionen | Entwässerung und Neubildung von Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat | Ein Rggl. mit Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat wird gemäß Anleitung über der Gasbrennerflamme so lange stark erhitzt, bis es vollständig zu weißem Pulver und Kondensat durchreagiert hat. Man stellt anschließend ein Thermometer in das erkaltete wasserfreie Kupfer(II)-sulfat und gibt unter Temperaturkontrolle 3 Tropfen demin. Wasser hinzu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Kupfer(II)-sulfat (wasserfrei) |
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Endotherme und exotherme Reaktion | Vergleich zweier Reaktionen | Die Messwerterfassung mit dem Temperatursensor wird gemäß Beschreibung aufgebaut. Die Zitronensäure-Lösung wird in das Kalorimeter gegeben und der Temperatur-Sensor darin eingetaucht. Wenn der Anfangstemperaturwert erfasst ist, gibt man das eingewogene Natriumbicarbonat nach und nach hinzu und dokumentiert wie angegeben die Messwerte. In einem zweiten Versuch bringt man gemäß Anleitung in gleicher Weise einen Magnesiumstreifen in einer Salzsäure-Lösung zur Reaktion und misst die Temperaturänderung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Citronensäure-Monohydrat, Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Magnesium (Band, Stücke) |
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Endotherme Reaktionen verschiedener Salze | Salze reagieren endotherm mit Lithium- und Strontiumhydroxid sowie mit Ammoniumcarbonat | Reaktion in Plastikbechern: Lithiumhydroxid-Octahydrat, Strontiumhydroxid bzw. Ammoniumcarbonat werden mit verschiedenen Ammonium-, Mangan- Eisen- und Kupfersalzen im festen Zustand unter Temperaturkontrolle verrührt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Lithiumhydroxid-Monohydrat, Strontiumhydroxid-Octahydrat, Ammoniumcarbonat |
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Endotherme Reaktion von Salzen | Reaktion von Ammoniumthiocyanat mit Bariumhydroxid | Ein Erlenmeyerkolben wird mit Spatelportionen von Bariumhydroxid und Ammoniumthiocyanat befüllt und mit einem Adsorptionsstopfen versehen. Die Stoffe werden durch Schütteln vermischt. Man stellt den Kolben sofort auf ein befeuchtetes Schwämmchen. Die endotherme Reaktion führt zum Festfrieren des Gefäßes auf dem Schwamm. | Lehrerversuch | Bariumhydroxid-Octahydrat, Ammoniumthiocyanat, Ammoniak (freies Gas), Bariumthiocyanat-Hydrat |
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Emulgiervermögen von Waschmitteln | Wirkung von Tensidmolekülen | In einem Ansatz wird Speiseöl mit Wasser vermischt, in einem zweiten Ansatz Speiseöl mit Waschmittellösung. Beide Ansätze werden heftig geschüttelt. Man vergleiche die beiden Ansätze über längere Zeit. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Emulgiervermögen von Tensiden | Tenside wirken auf Öl-Wasser-Gemisch. | In einem Becherglas wird einer Portion Wasser etwas Sonnenblumenöl zugesetzt. Nach Zugabe von Spülmittel rührt man lange andauernd mit dem Glasstab um. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Emulgatoren | Wirkung von Milch, Eigelb und Waschpulver auf Öl-Wasser-Gemische | Gemäß Anleitung werden 4 Rggl. mit Speiseöl und etwas SUDAN-III-Lösung befüllt. Man unterschichtet wie beschrieben mit Wasser, verschließt die Gläser und schüttelt jeweils kräftig durch. Dann setzt man dem zweiten Glas wie angegeben Milch, dem dritten Eigelb und dem vierten etwas Waschpulver zu. Man schüttelt unter Benutzung eines Stopfens erneut. | Lehrer-/ Schülerversuch | SUDAN-III-Lösung (ethanolisch) |
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Empfinden und Messen von Verdunstungskälte | Kälteentstehung beim Verdunsten von Parfüm bzw. Ether | Parfüm verdunstet schnell auf dem Handrücken und entzieht der Haut Wärme. Diethylether wird unter Temperaturkontrolle mittels Wasserstrahlpumpe zügig verdampft. | Lehrerversuch | Diethylether |
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